DE2448866A1

DE2448866A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von schlaeuchen

Info

Publication number: DE2448866A1
Application number: DE19742448866
Authority: DE
Inventors: Derek Cory Gray; James Jack
Original assignee: Bakelite Xylonite Ltd
Current assignee: BXL Plastics Ltd
Priority date: 1973-10-15
Filing date: 1974-10-14
Publication date: 1975-04-17
Also published as: IT1059693B; GB1490337A; FR2247330A2; DE2448866C2; AU7431474A; JPS5749016B2; SE7412971L; CA1033119A; JPS5078664A; FR2247330B2; US4294796A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖN WALD

DR.-ING. TH. MEYER DR.FUES D IPL-CHiEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA !(ELLER DR.-ING. KLÖPSCH DIPL.-ING. SELTING

5 KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

14. Oktober 1974 Ke/Ax/Bn.

Bakelite Xylonite Limited,

Enford House, 139 Marylebone Roao., London N.W. l/England

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen (Zusatz zu Patent ...(Patentanmeldung P 21 36 168.2))

Gegenstand des Hauptpatents (Patentanmeldung

P 21 36 168.2) ist ein Verfahren zum Abschrecken eines kontinuierlich stranggepressten Schlauchs aus organischem, thermoplastischem, polymeren! Material, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man den Scnlauch von der Spritzdüse einer Strangpresse senkrecht nach unten in ein Abschreckbad führt, während man die Innenseite des Schlauchs mit einer AbschreckflUssigkeit bespült, die durch den Schlauch umgewälzt wird, indem sie kontinuierlich in den Schlauch eingeführt und kontinuierlich durch eine Gruppe von zwei oder mehreren Kalibrierscheiben geführt wird, die senkrecht zur Achse des Schlauchs und koaxial miteinander sowie mit dem stranggepressten Schlauch angeordnet und so geformt und zusammangebaut sind, dass die Bildung ruhender Bereiche in der Flüssigkeit verhindert wird, wobei die Flüssigkeit bis zu einem bestimmten Stand über dem höchsten Punkt der Gruppe von Kclibrierscheiben steigt, die Flüssigkeit mit einer Saugvorrichtung abzieht, die die Flüssigkeit bei dem bestimmten Stand hält, die Laufrichtung des Schlauchs

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von einer senkrechten Abwärtsbewegung in eine Aufwärtsbewegung im Abschreckbad nach dem Durchlauf durch zwei Quetschwalzen ändert, die den Schlauch nur über einen Teil seiner Breite abflachen, und den Schlauch aus dem

Abschreckbad abzieht. i

Gegenstand der Hauptamneldung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die gekennzeichnet ist durch eine nach unten arbeitende Strangpressdüse, ein Abs ehre Ck¹U ad, eine Gruppe von senkrecht zur Schlauchachse und koaxial miteinander sowie mit der Schlauchachse angeordneten Kalibrierscheiben, die an einem Rohr befestigt sind, das seinerseits am Dorn der Strangpressdüse befestigt und durch den Dorn geführt ist, wobei die Gruppe von Kalibrierscheiben so geformt ist, dass Flüssigkeit ohne Bildung ruhender Bereiche hindurch treten kann, Elemente zur kontinuierlichen Einführung von Abschreckflüs.sigkeit durch das Rohr in das Innere des Schlauchs in einer Höhe unterhalb der niedrigsten Kalibrierscheibe, eine Saugvorrichtung zur kontinuierlichen Entfernung dieser Flüssigkeit an einem bestimmten Flüssigkeitsstand über dem obersten Punkt der Gruppe von Kalibriersche-iben, Bauteile zur Einstellung eines Gasdruckes in dem von der Düse, dem thermoplastischen Schlauch und der Oberfläche der Abschreckflüssigkeit im Schlauch eingeschlossenen Raum, zwei Quetschwalzen, die den Schlauch nur über einen Teil seiner Breite flachlegen und die Laufrichtung des Schlauchs von der senkrechten Abwärtsbewegung in eine Aufwärtsbewegung im Kühlbad zu ändern vermögen, und Bauteile zur Führung des Schlauchs aus dem Abschreckbad bis zu einem Punkt, wo er aufgewickelt oder einer weiteren Behandlung unterworfen wird.

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Es wurde nun gefunden, dass bei Anwendung des Verfahrens zum Herstellen von Schläuchen aus thermoplastischen Massen, die keine schmierenden oder schlüpfrigen Zusätze, z.B. Antistatikmittel, Gleitmittel und Antibackmittel, enthalten,insbesondere aus für die Elektrotechnik bestimmten Materialien wie Polypropylen für Elektroteile, der Schlauch sehr eng und straff über die Kalibrierscheiben gezogen wird, so dass eine erhebliche Verkratzung der Innenfläche des Schlauchs stattfinden kann. Wenn der Schlauch anschliessend zu Folien aufgeblasen wird, werden die Kratzer sehr deutlich sichtbar, und die Folie ist für viele Zwecke, bei denen es auf das Aussehen und sehr gute elektrische Eigenschaften ankommt, unbrauchbar. Ausserdem bilden die Kratzer oder Fliesshiarkierungen schwache Stellen im Schlauch*und dies kann zur Folge haben, dass ein aufgeblasener Schlauch platzt und hierdurch die Folienproduktion zum Stillstand kommt;.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte oder modifizierte Vorrichtung des Typs, der Gegenstand des Hauptpatentes ist. Diese verbesserte Vorrichtung ermöglicht die Anwendung des Verfahrens zum Herstellen von abgeschreckten Schläuchen aus thermoplastischen polymeren Materialien, die keine Gießzusätze enthalten. Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Herstellen von abgeschreckten Schläuchen unter Verwendung dieser Vorrichtung. ι

Gemäss dem Hauptpatent (Patentanmeldung

P 21 3^ 168.2) werden die Kalibrierscheiben an ihrer Berührungsstelle mit dem Schlauch vorzugsweise so dünn gehalten, wie dies mit ausreichender Stützung des Schlauchs

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im Einklang ist. Die Scheiben sind vorzugsweise aus einem Metall oder aus einem gefüllten oder ungefüllten fluorierten Kunststoff hergestellt.

Der Erfindung liegt die Feststellung zugrunde, dass eine Verkratzung oder die Bildung von Fliessmarkierungen im Schlauch stark vermindert oder ausgeschaltet werden kann, wenn anstelle von Scheiben aus Metall oder fluorierten Kunststoffen Scheiben verwendet werden, bei denen wenigstens die mit der Wand des Schlauchs in Berührung kommenden Umfangsteile aus einem Werkstoff, der Flüssigkeiten aufsaugt, besteht.

Als Material, das Flüssigkeiten aufsaugt, eignen sich beispielsweise offenzellige natürliche oder synthetische Schaumstoffe, z.B. Schaumgummi, Schaumstoffe aus Polyurethan oder Polyvinylchlorid, poröses Leder, offenporige Sintermetalle, textile Stoffe, z.B. mehrschichtige Kissen oder Laminate, Stricke, Schnüre oder Kordel, offenporige Mineralien, z.B. Kreide, oder Papier oder Pappe. Vorzugsweise wird jedoch Filz verwendet. Als Beispiele geeigneter Filze sind der Filz der Handelsbezeichnung "RGP" oder "Hardite" (Hersteller Bury & Masco Industries Ltd. Bury, Lanes.) zu nennen.

Die Scheiben können einen Metallkern aufweisen, um deren Umfang ein Band aus dem für Flüssigkeiten saugfähigen Material gelegt ist, jedoch bestehen sie vorzugsweise aus einer Scheibe aus saugfähigem Material, das beiderseits durch einen starren Werkstoff abgestützt ist. In Fällen, in denen das saugfähige Material selbst genügend starr ist, um. wenigstens im wesentlichen seine Form zu bewahren, während der Schlauch über die

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Scheiben läuft, kann es möglich sein, auf starre Abstützungen oder Auflagen zu verzichten.

Es wird angenommen, dass die Abschreckflüssigkeit das saugfähige Material tränkt und eine schmierende Flüssigkeitsschicht zwischen der Scheibe und dem Schlauch bildet. Die Dicke des saugfähigen Materials sollte so bemessen werden, dass ausreichende Abstützung des Schlauchs und ausreichende Schmierung für den Schlauch gewähr-, leistet sind. Dies lässt sich für jedes gegebene Material durch Versuche leicht ermitteln. " >

Die Erfindung wird nachstehend ausführlich anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Abbildung beschrieben, die einen Längsschnitt durch eine Gruppe von Kalibrierscheiben für die Verwendung in einer Vorrichtung zeigt, wie sie beispielsweise in den Figuren des Hauptapatents dargestellt ist.

Die allgemein mit der Bezugsziffer 1 bezeichnete Baugruppe von Kalibrierscheiben ist mit einer Mutter versehen, die auf das Rohr 3 geschraubt ist. Das Rohr ist koaxial durch abwechselnd angeordnete Ablenksscheiben 4 und Kalibrierscheiben 5 geführt. Die Kalibrierscheiben 5 sind mit einer Anzahl von Löchern 6 versehen, die in der Nähe ihres Urnfanges angeordnet sind. Die gesamte Baugruppe ist auf die unter Bezugnahme auf Figur 2 des Hauptpatents beschriebene V/eise durch eine (nicht dargestellte) weitere Ablenksscheibe verklammert, die auf das Rohr 3 über der oberen Kalibrierscheibe geschraubt ist. Jede der Kalibrierscheiben .5 ^; ist mit einer Filzschicht 7 versehen, die zwischen ί zwei Aluminiumblechen 8 eingeschlossen ist. Der ; Schlauch 3 legt sich mit dichtem Abschluß über einen O-Ring 9a gegen das Rohr 9· !

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Die übrigen Merkmale der Vorrichtung und die Arbeitsweise des Verfahrens sind die gleichen, wie im Patent (Patentanmeldung P 21 36 168.2) beschrieben.

Beispiel ^;

Ein Schlauch aus Polypropylen (Produkt PXC 3391» Hersteller I.C.I. Limited) wurde mit einem 76,2 mm-Extruder, der mit einem Durchsatz von 22,7 kg/Std. arbeitete, durch eine Ringdüse von. 50,8 mm Durchmesser gespritzt. Beim Austritt aus der Spritzform hatte der Schlauch eine Temperatur von etwa 2CO C. Der Schlauch wurde unter Verwendung der Vorrichtung ' abgeschreckt, die unter Bezugnahme auf die Abbildung beschrieben wurde, und die im allgemeinen die übrigen Merkmale und die gleiche Arbeitsweise hatte, wie ; im Beispiel des Hauptpatents beschrieben sind. | Diese Vorrichtung war wie folgt ausgebildet: j

Die Kalibrierscheiben bestanden jeweils aus Pilzscheiben (R.G.P.-Filz) mit einem Durchmesser von 47 mm und einer Dicke von 3,2 mm, die beiderseits durch Aluminiumscheiben mit einem Durchmesser von 4o,6 mm und einer Dicke von 0,79 mm abgestützt und mit den Aluminiumscheiben mit dem Klebstoff der Handelsbezeichnung "SiIastic lAo RTV" (Hersteller Dow Corning-Corp oration), der, so wird angenommen, auf Siliconkautschuk basiert, verklebt waren. Die Aluminiumscheiben und die Filzscheiben waren mit konzentrischen 3,2 mm-Löchern versehen,die einen Abstand von 6,35 mrn von Mitte zu Mitte hatten, wobei die Mittelpunkte der Lö'cher einen Abstand von 2,38 mm vom Rand der Aluminiumscheiben nach innen hatten. Fünf dieser mehrteiligen Kalibrierscheiben waren in der dargestellten Weise abwechselnd mit Ablenkscheiben 'aus Messing angeordnet, die einen Durchmesser von 40,6 mm und eine Dicke von 6,35 mm hatten und an

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jeder Seite mit einem um den Umfang verlaufenden Ringabsatz von 4,76 mm versehen waren, so daß ein 3,2 mm dicker Utifangsteil zurückblieb. Die Baugruppe aus abwechselnden Kalibrierscheiben und Ablenkscheiben war am zentralen Rohr zwischen einer aus Messing bestehenden, mit Gewinde versehenen, über der vorstehend beschriebenen Baugruppe angeordneten Ablenkscheibe und einer Abschlußmutter aus Messing festgeklemmt. Die mit Gewinde versehene Ablenkscheibe war so geformt, daß sie eine flache Seite, die an der obersten Kalibrierscheibe anlag, und eine nach oben zeigende Seite aufwies, die aus einem mittleren Teil parallel zur gegenüberliegenden Seite und einen Umfangsteil bestand, der so geneigt war, daß die Dicke der Scheibe über diesen Teil zum Umfangsrand stetig zunahm., wodurch ein Wehr gebildet wurde. Die mit Gewinde versehene Ablenkscheibe hatte den gleichen Durchmesser wie die anderen Ablenkscheiben, und der das Wehr Bildende Umfangsteil hatte eine Breite von 6,35 mrn, wobei die kleinste Dicke 3>2 mm und die größte Dicke 6,35 mm betrug.

Innere Abschreckflüssigkeit

Temperatur der inneren Abschreckflüssigkeit

Durchflußmepge der inneren Abschreckflüssigkeit durch und über die Kalibrierscheiben

Wasser

10° C 11,36 -

l/Min.

Äußere Abschreckflüssigkeit

Temperatur der äußeren Abschreckflüssigkeit

Durchflußmenge der äußeren Abschreckflüssigkeit durch den Zylinder

Wasser

10° C 7,57 -

l/Min.

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Äußere Abschreckflüssigkeit Wasser Innendurchmesser des Zylinders 76,2 mm

Umfangsgeschwindigkeit der Quetschwalzen 4,6 m/Min.

Wandstärke des abgeschreckten

Schlauchs 0,254 mm

Der Stand der Abschreckflüssigkeit im extrudierten Schlauch wurde so gehalten, daß der obere Umfangsbereich der oberen Ablenkscheibe als Wehr wirkte, über das die Abschreckflüssigkeit lief, bevor sie abgesaugt wurde.

Der auf diese Weise hergestellte abgeschreckte Schlauch wurde dann nach einem üblichen Blasverfahren in eine ausgeglichene, biaxial orientierte Folie mit einer Nenndicke von J,6 /U umgewandelt. Es wurde gefunden, daß das zur Herstellung solcher Folien angewandte Blasverfahren für viel längere Betriebszeiten durchgeführt werden konnte, als es möglich war, wenn der extrudierte Schlauch unter Verwendung einer gleichen Baugruppe von Kalibrierscheiben unter gleichen Bedingungen abgeschreckt v-urde, wobei jedoch anstelle der mit Aluminiumscheiben abgestützten Kalibrierscheiben aus Filz in gleicher V/eise geformte und durchbohrte massive Kalibrierscheiben aus Messing verwendet wurden, deren Umfang so abgeschrägt war, daß eine kleinstmögliche Berührungsfläche mit der Wand des extrudierten Schlauchs erhalten wurde. Ferner waren die Folien, die aus dem ejrfindungsgemäß abgeschreckten Schlauch erhalten wurden,, den Folien, die aus dem unter Verwendung der aus Messing bestehenden massiven Kalibrierscheiben abgeschreckten Schlauch hergestellt worden waren, insbesondere insofern weit über-

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legen, als die erstgenannten Folien im Gegensatz zu den letztgenannten im wesentlichen frei von sichtbaren Kratzern und Fließmarkierungen waren.

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Claims

- Io -

Patentansprüche

Verfahren zum Abschrecken eines kontinuierlich stranggepreßten Schlauches aus organischem thermoplastischer polymeren Material durch Bespülen der Innenseite des Schlauches mit einer Abschreckflüssigkeit, die kontinuierlich in den Schlauch eingeführt und kontinuierlich durch eine Gruppe von zv*ei oder mehreren Kalibrierscheiben geführt wird nach Patent

(Patentanmeldung P 21 J>6 168.2), dadurch gekennzeichnet, daß man eine schmierende Schicht der Abschreckflüssigkeit zwischen dem Umfang jeder Kalibrierscheibe und der Innenseite des Schlauches aufrecht erhält und Kalibrierscheiben verwendet, bei denen wenigstens die mit der Wand des Schlauches in Berührung kommenden Umfangsteile aus einem Flüssigkeiten aufsaugenden Werkstoff bestehen.

Λ J-, V.

2. Vorrichtung nach Patent (Patentanmeldung

P 21 36 168.2) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Kalibrierscheiben (5), bei denen mindestens die mit der Wand des Schlauches in Berührung kommenden Umfangsteile aus einem Flüssigkeiten aufsaugenden Werstoff bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeiten aufsaugende Werkstoff aus einem offenzelligen Schaumstoff, einem offenporigen Sintermetall, porösem Leder, Textilien, Stricken, Schnüren oder.Kordel, offenporigen Mineralien, Papier oder Pappe besteht.

h. Vorrichtung nach Anspruch 2 und J>, dadurch gekarih- _/ zeichnet, daß der Flüssigkeiten aufsaugende Werkstoff

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ein Pilz ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierscheiben einen starren Innenbereich aufweisen, um dessen Unu?ang ein Band aus mit Flüssigkeiten aufsaugendem Werkstoff gelegt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekenn-. zeichnet, daß die Kalibrierscheiben (5) aus einer

Scheibe (7) aus Flüssigkeiten aufsaugendem Werk-. stoff, die beidseitig von Scheiben (8) aus starrem Material abgestützt ist, bestehen.

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